Recebido em 6/3/03; aceito em 29/9/03 THE CHOICE OF THE SPECTRAL REGION IN THE USE OF SPECTROSCOPIC AND CHEMOMETRIC METHODS. A method is presented for the choice of spectral regions when absorption measurements are coupled to chemometric tools to perform quantitative analyses. The method is based on the spectral distribution of the relative standard deviation of concentration (s c /c).It has been applied to the development of PLS-FTNIR calibration models for the determination of density and MON of gasoline, and ethanol content and density of ethanol fuel. The new method was also compared with the correlation (R 2 ) method and has proved to generate PLS calibration models that present better accuracy and precision than those based on R 2 . Keyword: FTNIR; PLS; spectral region selection.
INTRODUÇÃOO uso da espectroscopia de absorção no infravermelho próximo (NIR, "near infrared"), combinada com o tratamento dos dados por métodos quimiométricos, tornou-se rotineiro, encontrando aplicações na classificação de restos de demolição 1 , no monitoramento "on line" de processos de polimerização 2 , na análise de fármacos 3-5 , solos 6,7 e alimentos 8 , na agro-indústria 8,9 , na indústria têxtil 10 , em refinarias 11,12 , além de várias outras aplicações. Dentre os métodos quimiométricos que têm sido propostos para a análise espectral de multicomponentes, os mais populares são o PCR ("principal component regression") 13 , o PLS ("partial lastquares") 14 e seus análogos [15][16][17][18][19] . Com base em algumas suposições, conseguiu-se demonstrar, teoricamente, que a inclusão de mais regiões espectrais sempre melhora a eficiência de previsão dos modelos baseados em análise multivariada 20 . Como bem colocado por Jiang et al. 21 , a conseqüência direta deste tipo de suposição sugere que tais métodos podem levar à construção de modelos de calibração usando espectros inteiros, sem a necessidade de seleção de regiões espectrais específicas. No entanto, evidências, tanto teóricas 22,23 como experimentais 24,25 , indicam que a escolha das regiões espectrais pode melhorar significativamente a eficiência destas técnicas de calibração.A escolha da região espectral envolve a escolha de determinados canais espectrais (um comprimento de onda ou um conjunto de comprimentos de onda), que permitem ao modelo de calibração minimizar os erros de previsão. Os benefícios da seleção da região espectral vão desde a estabilidade do modelo de calibração em relação à colinearidade, como também na interpretação das relações entre o modelo e a composição da amostra 21 . Existem vários procedimentos para a escolha da região espectral. Alguns baseiam-se em critérios objetivos para a avaliação do melhor conjunto de canais espectrais, enquanto outros se baseiam em algoritmos que localizam o conjunto de canais espectrais que podem dar os melhores resultados. Como exemplos de critérios objetivos podemos citar a análise da distribuição espectral da relação sinalruído, do determinante da matriz de calibração, bem como a avaliação da raiz quadrada dos erros...